计算机断层摄影术冠状动脉造影对血流储备的评价

范迪，崔光彬，李强，朱佳，王玮，夏国志，项羽

计算机断层摄影术冠状动脉造影对血流储备的评价

范迪，崔光彬，李强，朱佳，王玮，夏国志，项羽

目的：计算机断层摄影术冠状动脉（冠脉）造影（CTA）评价血流储备的准确性及临床应用价值。

方法：回顾性分析2013-10至2015-10于第四军医大学唐都医院、陕西省人民医院住院患者43例，男29例（67.4%），平均年龄（60.2±10.1）岁。入选患者均在冠脉造影术前1周内行CTA检查，两项检查的间隔时间均为（5.4±1.6）d。选择冠脉临界病变（狭窄50%～70%）为靶血管，经导管压力导丝测定血流储备分数（FFR），记录相关影像数据，计算CTA测定的血流储备分数（FFRCT）。

结果：入选43例患者中共计48段冠脉为靶血管，以FFR为金标准，FFRCT诊断准确性83.3%，敏感性75.0%，特异性89.3%，阳性预测值83.3%，阴性预测值83.3%；与FFR呈显著相关（r=0.704，P＜0.001）；Bland-Altman分析显示95%一致界限为（-0.12～0.16），95.8%（46/48）点落在一致性界限内，4.2%（2/48）点在95%一致性界限外，两者具有良好一致性；受试者工作特征曲线下面积0.871（95%可信区间：0.770～0.973）。

结论：CTA能够准确评价血流储备，有望成为指导冠脉临界病变治疗策略选择的检查方法。

冠状动脉疾病； 体层摄影术， X线计算机； 血流储备分数， 心肌 ； 心血管造影术

Abstract

Objective: To evaluate the accuracy and clinical value of fractional flow reserve （FFR） determined by CT coronary angiography（CTA） in relevant patients.

Methods: A total of 43 patients treated in our hospitals from 2013-10 to 2015-10 were retrospectively studied. There were 29（67.40%） with male gender， the average age was （60.2±10.1） years. The patients received CTA at 1 week prior coronary angiography（CAG）， the interval between CTA and CAG was （5.4±1.6） days. FFR was measured by both CAG and CTA （FFRCT） in selected target vessel which was defined as maximal diameter reduction 50% to 70%. The imaging data were recorded and compared， FFRCT was calculated.

Results: 48 vessels from 43 patients were eligible for analysis as target vessels. FFRCTvas evaluated based on the gold criteria of FFR. FFRCThad the diagnostic accuracy at 83.3%， sensitivity 75.0%， specificity 89.3% and positive predictive value was 83.3%，negative predictive value was 83.3% respectively. FFR and FFRCTshowed obvious correlation （r=0.704， P＜0.001）； Bland-Altman analysis presented good concordance with 95% limits of agreement for FFRCTand FFR value ranged from -0.12 to 0.16， and 95.8% of the points （46/48） fell in the 95% limit of agreement， Receiver operating characteristic curve indicated that AUC of FFRCTwas 0.871（95% CI 0.770-0.973）.

Conclusion: CTA could accurately assess FFR， and FFRCTmight be used in guiding the treatment for patients with intermediate coronary stenosis in clinical practice.

（Chinese Circulation Journal， 2016，31:840.）

冠状动脉（冠脉）临界病变干预策略的选择一直颇受争议，经导管压力导丝测定血流储备分数（FFR）是评价临界病变是否引起心肌缺血的金标准［1］；但因其有创性、费用昂贵及手术并发症等，临床开展有一定难度。结合计算机断层摄影术（CT）冠脉造影（CTA）与计算流体动力学技术，模拟冠脉血流动力学，计算病变血管CTA测定的血流储备分数（FFRCT），是一项崭新无创检测体系，其诊断准确性及临床应用价值引起广泛关注［2］。

1　资料与方法

研究对象：回顾性分析2013-10至2015-10于第四军医大学唐都医院及陕西省人民医院住院患者43例，男29例（67.4%），平均年龄（60.2±10.1）岁。体质量指数（25.4±6.1） kg/m2，高血压27例（62.8%），糖尿病13例（30.2%），高血脂19例（44.2%），吸烟16例（37.2%）；接受常规药物治疗（抗血小板类、他汀类等）40例（93.0%）。纳入标准：冠脉造影（CAG）示血管直径＞2.0 mm、最重狭窄50%～70%；行导管压力导丝测量冠脉内压力，术前1周内行CTA检查。排除标准：1周内病情恶化、急性或陈旧性心肌梗死、既往行冠脉血运重建术、左主干病变、心肌桥、腺苷及造影剂过敏等。

CTA检查：43例患者均在CAG术前1周内行CTA检查，德国西门子公司Somatom Ddfinition 双源CT，检查前3 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg，以5.0 ml/s双筒高压注射碘普罗胺（370 mg/ml）50～80 ml和生理盐水40 ml冲洗。扫描范围从气管分叉至心脏膈面，扫描参数设定：管电压120 kV，管电流450 mA，准直0.5 mm×64×2，转速0.35 s，重建层厚0.5 mm、间隔0.5 mm。将扫描图像传输到Vitrea Fx工作站，三维重建冠脉树，经HeartFlow软件（Inc， Redwood City，California）处理获得FFRCT结果［3］。

CAG检查：43例患者与CTA检查的时间间隔均为（5.4±1.6）d。经桡动脉或股动脉途径依次行左、右血管造影，造影前冠脉内给予硝酸甘油200 μg，至少采集5个投射体位的左冠脉影像及2个投射体位的右冠脉影像，必要时加其他体位至冠脉各段能够充分显示，取狭窄程度最重的体位，以直径法测定病变血管狭窄程度。

FFR测定：美国圣犹达公司提供检测系统，经指引导管送入压力感受器至靶血管的近端（主动脉根部或冠脉口部），然后前送压力感受器至病变远端；18 G针头经股静脉输注腺苷［140 μg/（kg·min），3～6 min］或冠脉内弹丸式注射（右冠脉：40 μg，左冠脉60 μg）激发最大充血状态；分别记录压力数值，计算FFR=压力导丝测量狭窄远端冠脉内平均压（Pd）/指引导管测量主动脉根部或冠脉口平均压（Pa）。

2　结果

冠脉造影结果：43例患者中52段冠脉为临界病变，其中右冠脉10段（19.2%），前降支34段（65.4%），回旋支8段（15.4%）；对比CTA检查结果，1例右冠的临界病变低估为25%， 1例前降支病变高估为90%，1例回旋支病变高估为75%，1例漏诊；以上4支血管予以剔除，最终确定以检查同一部位临界病变的段冠脉为靶血管48段。CAG时患者的心率比做CTA检查时的慢［（68.0±5.8）次/min vs（71.1±9.3）次/min ］，差异无统计学意义（t=1.957，P=0.053）；靶血管的狭窄程度比较［（61.3±6.0）% vs（63.0±4.2）% ］，差异无统计学意义（t=1.629，P=0.107）。

FFRCT对血流储备的评价：靶血管FFRCT（0.81±0.10）与FFR（0.79±0.09）比较无统计学意义（t=0.970，P=0.334）。Spearman相关分析显示FFRCT与FFR呈显著相关（r=0.704，P＜0.001，图1）；Bland-Altman分 析 显 示95%一 致 界 限（-0.12～0.16），95.8%（46/48）点落在一致性界限内，4.2%（2/48）点在95%一致性界限外，说明两者具有良好一致性（图2）。以FFR＜0.75为判定心肌缺血的为标准，FFRCT诊断准确性83.3%，敏感性75.0%，特异性89.3%，阳性预测值83.3%，阴性预测值83.3%。ROC曲线下面积0.871（95%可信区间：0.770～0.973，图3）。

图1　FFRCT与FFR的Spearman相关分析

图2　FFRCT与FFR的Bland-Altman分析

图3　FFRCT的受试者工作特征曲线下面积

3　讨论

冠脉临界病变是指CAG直径法测定狭窄程度为50%～70%，国内外的焦点聚集于如何规范化治疗。众所周知，CAG只是对血管的解剖评价，无法提供心肌缺血的客观征象。1993年Pijls等［4］首次提出FFR是冠脉狭窄性病变的功能性评价的可靠指标，对治疗方案的选择具有重要的指导价值。最近美国心脏病学会和美国心脏协会（ACC/ AHA）关于冠脉介入治疗指南更新中推荐临界病变进行FFR测定，FFR＜0.75具有功能血流动力学意义，主张介入治疗或者冠状动脉旁路移植术，FFR≥0.75，建议行药物保守治疗。因此，目前一致认为FFR是评价冠脉狭窄病变引起心肌缺血的金标准。FFR作为一种有创的检查手段，存在诸多缺点，尚不能在临床上普及。随着医学图像分析和后处理技术的发展，FFR 测定技术是利用计算机方法模拟流体力学原理，将计算流体力学应用于CTA技术，对冠脉血管狭窄病变处的血流储备分数进行无创评价。CTA获得冠脉三维图像，再用HeartFlow软件根据冠脉解剖学信息模拟冠脉血流情况，通过图像分割技术提取冠脉树和左心室的质量，获取病变部位病理生理学信息，包括斑块位置、范围、管腔狭窄程度和血流速度、平均动脉压、血液密度及粘度等参数，采用计算流体学方法模拟静息和腺苷负荷状态下冠脉血流速度和压力，经过复杂运算，模拟计算获得冠脉树上任意一点的FFRCT［3］。因此，FFRCT是一种将计算机影像学重建技术和模拟流体动力学的功能学分析相结合的崭新方法。此过程耗时，每个病例评价大约5 h；但作为一种无创的检查，无需药物负荷及更多放射剂量，节约医疗费用，同时对多支病变血管进行分析，不仅可以无创地鉴别心肌缺血，而且能准确定位罪犯血管及其病变部位，为进一步精准的再血管化治疗提供依据。对于微血管病变、左心室肥厚、侧支循环、陈旧性心肌梗死和金属支架等因素均直接影响FFRCT，故本研究严格纳入标准以排除这些因素干扰试验结果［3，5］。

迄今为止有关FFRCT方面研究较少，现已公布的临床试验证实了其应用价值和准确性。DISCOVER-FLOW研究结果显示，FFRCT诊断缺血性狭窄病变的准确性为84.3%，敏感性为87.9%，特异性为82.2%，ROC下面积为0.90；分析认为与有创FFR相比，FFRCT具有较高的诊断准确性，能精确识别引起心肌缺血的狭窄性病变［6］。DeFACTO研究针对中度狭窄（30%～70%）的FFRCT相对于CTA的诊断敏感度从37%提高到82%［7］。NXT研究采取多中心、前瞻性设计，FFRCT对临界病变导致心肌缺血具有较高的检验效能，其准确性86%、敏感性84%、特异性86%，而且与有创FFR相关性良好（r=0.82，P＜0.001）［8］。综上所述，FFRCT结合了CTA和FFR的优势，可以从结构和功能两方面来评估冠脉狭窄性病变。

在本研究中，靶血管狭窄程度CTA结果略高估于CAG结果，但无统计学意义，可以消除心率、药物、检查时间间隔、阅片主观等因素的干扰。FFRCT与FFR测定值无差异，并且两者亦呈显著相关（r=0.704，P＜0.001）；同时发现FFRCT诊断准确性83.3%，敏感性75.0%，特异性89.3%，阳性预测值83.3%，阴性预测值83.3%。ROC曲线下面积0.871；表明FFRCT对临界病变的血流储备具有较高诊断价值；经Bland-Altman分析，FFRCT与血流储备评价的金标准具有良好一致性。

因此，我们认为对于血流储备评价，FFRCT与FFR同样有较高诊断准确性，作为一种无创地检查手段可用于指导冠脉临界病变的治疗策略选择。FFRCT的出现，将迈向解剖性狭窄与功能性缺血相结合的崭新时代，实现对冠心病“一站式”诊疗。 本研究局限性在于小样本、回顾性分析，入选病例需同时行CTA及CAG检查，存在选择性偏倚，并且FFRCT是模拟而非实际情况下冠脉负荷状态，其应用价值需进一步采取多中心、大样本前瞻性临床研究以获取更多的循证医学证据，相信具有广泛的临床应用前景［9］。

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［9］ Min JK， Koo BK， Erglis A， et al. Usefulness of noninvasive fractional flow reserve computed from coronary computed tomographic angiograms for intermediate stenoses confirmed by quantitative coronary angiography. Am J Cardiol， 2012， 110: 971-976.

Evaluation of Fractional Flow Reserve Determined by CT Coronary Angiography in Relevant Patients

FAN Di， CUI Guang-bin， LI Qiang， ZHU Jia， WANG Wei， XIA Guo-zhi， XIANG Yu.
Department of Radiology， Tangdu Hospital， the Fourth Military Medical University， Xi'an （710038）， Shannxi， China
Corresponding Author: CUI Guang-bin， Email: cuigbtd@163.com

Coronary artery disease； Tomography， X-ray computed； Fractional flow reserve， myocardial； Coronary angiography

2015-11-30）

（编辑：曹洪红）

710038 陕西省西安市， 中国人民解放军第四军医大学第二附属医院（唐都医院） 放射科（范迪、崔光彬、李强、朱佳、王玮）；西安交通大学第一附属医院 心内科（夏国志）；陕西省人民医院 心内科（项羽）

范迪 住院医师 学士 主要从事冠状动脉疾病的影像学研究 Email：hatoz@126.com 通讯作者：崔光彬 Email：cuigbtd@163.com

R541

A

1000-3614（2016）09-0840-04 doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 09.003